આલ્ફા પ્રકિર્ણનનાં પ્રયોગમાં, $\alpha$ - કણ માટે પ્રકિર્ણનમાં નજીક્તમ - અંતર (distance of closest approach) એ $4.5 \times 10^{-14} \mathrm{~m}$ મળે છે. જો ટાર્ગેટ (લક્ષ) ન્યુક્લિયસનો પરમાણુ ક્રમાંક $80$ હોય તો $\alpha$ - કણનો મહત્તમ વેગનું સંજિકિટ મૂલ્ચ. . . . . . $\times 10^5 \mathrm{~m} / \mathrm{s}$ હશે.
$\left(\frac{1}{4 \pi \epsilon_0}=9 \times 10^9 \mathrm{SI}\right.$ એકમ $\alpha$ કણનું દળ $=$ $\left.6.72 \times 10^{-27} \mathrm{~kg}\right)$
$155$
$156$
$157$
$158$
રુથરફોર્ડના સોનાની વરખમાં $\alpha$ કણ પ્રકીર્ણનના પ્રયોગ માટે ગ્રાફ આપેલ છે.
$\theta:$ પ્રકીર્ણન કોણ
$\mathrm{Y}:$ પરખ કરેલા પ્રકીર્ણીત કરેલા $\alpha$ કણોની સંખ્યા
નીચેના પ્રશ્નોના જવાબ આપો જે તમને થોમસન મોડેલ અને રધરફર્ડ મૉડેલ વચ્ચેનો તફાવત સમજવામાં સારી મદદ કરશે.
$(a)$ પાતળા સુવર્ણ વરખ વડે થતા $\alpha -$ કણોના વિચલન (આવર્તન)ના સરેરાશ કોણ અંગે થોમસન મૉડેલનું પૂર્વાનુમાન રધરફર્ડ મૉડેલના પૂર્વાનુમાન કરતાં, ઘણું ઓછું, લગભગ તેટલું જ કે ઘણું વધારે છે?
$(b)$ પશ્ચાદ્દવર્તી (પાછળ તરફનું, Backward) પ્રકીર્ણન (એટલે કે $90^o$ કરતાં મોટા કોણે $\alpha -$ કણોનું પ્રકીર્ણન)ની સંભાવના અંગે થોમસન મોડેલનું પૂર્વાનુમાન રૂધરફર્ડ મૉડેલના પૂર્વાનુમાન કરતાં ઘણું ઓછું, લગભગ તેટલું જ કે ઘણું વધારે છે?
$(c)$ પ્રયોગથી એવું જણાય છે કે બીજા પરિબળો અચળ રાખતાં, ઓછી જાડાઈ માટે, મધ્યમ (Moderate) કોણે પ્રકીર્ણન પામતા $\alpha -$ કણોની સંખ્યા,$ t$ ના સમપ્રમાણમાં છે. $t$ પરની આ સપ્રમાણતા શું સૂચવે છે?
$(d)$ પાતળા વરખ દ્વારા $\alpha -$ કણોના પ્રકીર્ણનના સરેરાશ કોણની ગણતરીમાં એક કરતાં વધુ (Multiple) પ્રકીર્ણન થવાનું અવગણવું કયા મૉડેલમાં સંપૂર્ણપણે ખોટું છે?
$ {90^o} $ ના ખૂણે પ્રકીર્ણન પામતા કણો $56$ હોય,તો $ {60^o} $ ના ખૂણે પ્રકીર્ણન પામતા કણો કેટલા હોય?
$\frac{1}{2} mv ^{2}$ જેટલી ઊર્જા ધરાવતાં આલ્ફા કણને $Ze$ જેટલો વિદ્યુતભાર ધરાવતા ભારે ન્યુક્લિયર પર આપાત કરવામાં આવે છે. કણનું સૌથી નજીકનાં સ્થાનનું અંતર (distance of closest approach) કોના સમપ્રમાણમાં હોય?